CN1106595C - 用于电子照相技术成象装置的转印偏压控制方法 - Google Patents

Abstract

一种在采用电子照相成象法的成象设备中，控制转印偏压以防止纸张的前端和后端被带反向电荷的色粉污染的方法。该成象设备采用电位介于转印电压和第一正偏压电压之间的第二正偏压电压来清理位于纸张前端和后端的、带反向电荷的色粉。这种方法可以防止光敏鼓由于在转印对应和第一正偏压对应之间的突变电位差而遭受电击。

Description

用于电子照相技术成象装 置的转印偏压控制方法

本发明涉及一种采用电子照相技术的成象装置，特别涉及一种用于控制转印辊的转印偏压的方法，该转印辊是把附着在光敏鼓上的色粉转印到纸张上。

一般说来，电子照相技术被广泛地应用于诸如复印机、激光打印机(LBP)、普通纸传真等成象装置中。电子照相过程通常由充电→曝光→显影→转印→定影等连续的步骤组成。作为这种电子照相技术成象装置的一个例子，在图1中给出了一个激光打印机的引擎结构。在图中，光敏鼓100和各种其它辊随着照相制版过程的进展沿箭头方向转动。从纸盒106进给的纸张沿着纸张传输路径126运动，最后从成象装置中输出。在该过程进行时，将这种成象装置的有关部分以图2所示的方式加偏压。在整个图1和图2中，相同的标号代表相同的部件。在图1中未表示出来的充电辊130，显影辊132和调整叶片134安装在显影单元102中。

在参照图1和图2所描述的电子照相技术过程中，通过充电辊130用负偏压充电电压Vch，例如-1.4[KV]，给光敏鼓充电，从而将光敏鼓100的表面均匀地充上约为-800[V]负电位。当光敏鼓100转动时，其表面被由激光扫描单元(LSU)104发射出来的光曝光，并在被曝光的表面上形成潜象。这里，光敏鼓100上没有曝光的未成象区保持原有的电位，而曝光的成象区则具有负几十伏的低电位。随着光敏鼓100的转动，已形成静电潜象的光敏鼓100的表面转到一个显影位置进行显影。在显影过程中，在光敏鼓100表面上形成的静电潜象被位于显影辊132上的充有负电的色粉显影，并随后转换成可见的图象。这里，通过一个负偏压的显影电压Vb，使得显影辊具有一个负电位，例如，-250[V]～-350[V]。因此借助于曝光电位和显影电位之间的电位差所产生的静电力的方法，将显影鼓132上的色粉颗粒移动到光敏鼓100上的曝光图象区。

在这种条件下，将纸张向转印辊114传送，该纸张是通过由拾取辊108从纸盒106进给、其前端由套准调节辊112调直的。当安装在紧靠着套准调节辊后面的传感器128感应到纸张的前端从纸盒106被进给时，曝光过程开始。接着，当纸张的前端到达光敏鼓100和转印辊114之间的接触点时，转印过程开始。

在上述曝光和显影过程之后，光敏鼓100继续转动到达转印位置，以便开始转印过程。在转印过程中，转印辊114具有几百KV到几千KV之间的正偏压。然后，将由于转印辊114和光敏鼓100之间的电位差产生的静电力而附着在光敏鼓100上的色粉颗粒转印到纸张上。通过由压力辊118和加热辊120组成的定影单元116的压力和加热，将转印到纸上的色粉定影在纸上。在定影过程完成后，纸张从激光打印机中输出。上述过程连续循环进行，直到纸张打印完毕为止。

尽管在上述电子照相技术过程中，绝大部分附着在光敏鼓100上的色粉颗粒被转印到纸上，但仍有一些色粉颗粒会保留在光敏鼓100上。另外，有时覆盖在显影辊132上的一些色粉会分散而附着在光敏鼓100或转印辊114上。在这种非转印的和分散的色粉颗粒附着到转印辊114上的情况下，它们有可能在下一次转印过程中被转印到纸的背面或光敏鼓100的表面上，从而弄脏了纸上的图象。这里，弄脏转印辊114的色粉颗粒是由具有正电位的反向充电色粉和具有负电位的充负电的色粉组成。充负电的色粉指的是由负电位在显影辊132上正常摩擦充电的色粉，而反向充电的色粉指的是由正的转印电压Vt通过非正常摩擦在显影辊132上充电的色粉或在转印辊上充电的色粉。

为了清除粘附在转印辊114上的色粉颗粒，可根据如图3所示的控制定时来方便地控制转印辊114的转印偏压。如图所示，在从时刻t0到t1的第一时间段T1有一页纸张的打印操作，这段时间里向转印辊114加负偏压电压Vn。从而，弄脏转印辊114的带负电的色粉粘附着到光敏鼓100上，从而清洁了转印辊114。进而，在从时刻t1到t3的第二时间段T2，向转印辊114加正偏压电压Vp1。因此，弄脏转印辊114的带有相反电荷的色粉被附着到光敏鼓100上，从而清洁了转印辊114。接着，在从时刻t3到t4的第三时间段，向转印辊114加正偏压的转印电压Vt，从而实际将光敏鼓100上带负电的色粉图象转印到纸上。将转印电压Vt正确地设定以便将色粉图象最佳地转印到纸上。

然后，在从时刻t4到t6的第四时间段T4，向转印辊114加载与第二时间段T2相同的偏压电压，以便清洁带有反向电荷的色粉。接着，在从时刻t6到t7的第五时间段T5，向转印辊114加载与第一时间段T1相同的偏压电压，以便清洁带负电荷的色粉。这里，第二时间段T2和第四时间段T4是用于防止转印辊114被浮动的色粉弄脏并且进一步防止纸张背面在实际转印过程中被粘附在转印辊114上的色粉弄脏。

此外，为了防止因光敏鼓100和转印辊114之间有无纸张所引起的转印电压差而在光敏鼓100上产生电击，如图3所示，向转印辊114外加转印电压Vt的定时在纸张的前端和后端处分别在纸张间隔的起始端和末端滞后和提前一个时间段Td。也就是说，向转印辊114加转印电压Vt开始于时刻t3，这比时刻t2滞后一段时间Td，而此时纸张的前端应按预计到达光敏鼓100和转印辊114之间的接触点。另外，加给转印辊114的转印电压在时刻t4被充以正偏压Vp1，这比时刻t5提前一段时间Td，此时纸张的后端应按预计从光敏鼓100和转印辊114之间的接触点移出。

加载转印电压Vt的定时在纸的前端和后端分别滞后于纸张间隔的起始端和提前于其末端的原因是因为：实现一个用于精确控制在纸的前端和后端加载转印电压Vt时间的控制系统是非常困难的。如果在纸张到达光敏鼓100之前和从光敏鼓100移出之后对转印辊114加转印电压Vt，则可能使光敏鼓100受到电击，从而使图象产生污点。此外，为了防止污染纸背和污染转印辊114，在第二时间段T2和第四时间段T4加载的正偏压电压Vp1被设定为可以允许的最小电压，以防止在光敏鼓199上产生电击。

然而，在光敏鼓100上没有图象的区域被显影辊132上带反向电荷的色粉污染的情况下，光敏鼓100上带反向电荷的色粉可能由于在第二时间段T2与第三时间段T3之间以及第三时间段T3与第四时间段T4之间偏压电压差突变，从而在粘附到纸前端和后端上。因此纸的前端和后端可能比纸张的其它地方更脏。

因此，本发明的目的是提供一种防止纸张前端和后端被带有反向电荷的色粉污染的方法。

为了到达上述和其它目的，这里提供了一种在采用电子照相成象法的成象设备中控制转印偏压的方法，所述电子照相成象法用于通过向转印辊加正偏压的转印电压将附着在光敏鼓上的带负电荷的色粉转印到纸上。这种方法包括以下步骤，在带负电荷的色粉被转印到纸上的转印时刻的之前和之后向转印辊加载低于转印电压的第一正偏压电压，以便将附着在转印辊上的带有反向电荷的色粉转印到光敏鼓上；在这种前端到达光敏鼓和转印辊之间的接触点的时刻附近的第一持续时间和纸张后端从光敏鼓和转印辊之间的接触点移出的时刻附近的第二持续时间，向转印辊加载介于转印电压和第一正偏压电压的第二正偏压电压。

本发明的上述和其它目的、特点和优点根据下面的详细描述并结合附图将变得更为清楚，附图中相同的数字表示相同和相应的部件：

图1是表示通用激光打印机的引擎结构示意图；

图2是表示图1的各部分的偏压状态的示意图；

图3是现有技术中转印偏压的控制定时图；

图4是本发明提供的转印偏压控制回路框图；

图5是根据本发明的一个最佳实施例的控制定时图。

现在，将参考附图对本发明的一个最佳实施例进行描述。所有框图中，相同的参考标号或字母表示功能相同相似或等同的部件。下文中将不对已知的功能和结构作详细的描述以避免造成对本发明主题的不必要的混淆。下文中提到的技术名词是以本发明中功能为依据确定的名词，或许和用户的理解不同，所以这些名词应当以本说明书的全部内容为依据来确定。

参考图4，用以实现本发明的转印偏压控制电路包括一个引擎控制器136，它控制图1中所示的引擎机构的全部操作。引擎控制器136控制一个打印电路140和一个机构驱动器142，以便通过电子照相成象法执行打印操作。此外，引擎控制器136控制转印偏压电源138，以提供转印电压Vt和偏压电压，该偏压电压用于清洁弄脏了转印辊114的带反向电荷的色粉和带负电荷的色粉。

图5所示为利用根据本发明的一个实施例的引擎控制器136来控制转印偏压的定时图。参考图5，在纸张前端之前和末端之后加载第二正偏压电压Vp2，该第二正偏压电压Vp2低于转印电压Vt但高于第一正偏压第一Vp1。

首先，与图3所示的方法相同，引擎控制器136在从时刻t0到时刻t1的第一时间段T1内控制转印偏压电源138以向转印辊114加载负偏压电压Vn，以便清理附着在转印辊114上的带负电的色粉。然后，在第二时间段T2的预延时段Tw1内向转印辊114加载第一正偏压电压Vp1，从时刻t1持续到时刻t1′，以防止纸背被污染。这里，第一正偏压电压Vp1是不会使光敏鼓100受电击的最大许可电压。

接着，在向转印辊114加转印电压之前，引擎控制器136在第二时间段T2的后延时段Tw2向转印辊114加载第二正偏压电压Vp2。也就是说，在从时刻t1′到时刻t3的延时段Tw2内向转印辊114加载第二正偏压电压Vp2，其中，时刻t1′在纸张前端到达光敏鼓100和转印辊114之间的接触点的时刻t2之前。第二正偏压电压Vp2比第一正偏压电压Vp1高。例如，第二正偏压电压Vp2的电位介于转印电压和第一正偏压电压Vp1之间。

于是，通过在纸张的前端向转印辊114加载电位介于转印电压Vt和第一正偏压电压之间的第二正偏压电压Vp2，可以防止在第二时间段T2和第三时间段T3之间的偏压电压突变。因此，可以防止由于光敏鼓100上的带反向电荷的色粉而弄脏纸张的前端的现象出现。

此后，用与图3所示相同的方法，在时刻t3和t4之间的第三时间段T3内向转印辊114加载转印电压Vt。然后，引擎控制器136在从时刻t4到t5′的第四时间段T4的预延时段Tw3内向转印鼓114加载第二正偏压电压Vp2，其中时刻t4在纸张后端从光敏鼓100和转印辊114之间的接触点移出的时刻t5之前。接着，引擎控制器136在第四时间段T4的后延续时段Tw4向转印辊114加载第一正偏压电压Vp1，时间从时刻t5′持续到时刻t6。

通过相对于纸张的后端向转印辊114加载介于转印电压Vt和第一正偏压电压Vp1之间的第二正偏压电压Vp2，可以防止在第三时间段T3和第四时间段T4之间的偏压电压产生突变。因此，可以防止由于光敏鼓100上的带反向电荷的色粉而污染纸张的后端的现象出现。

最后，按照传统方法，引擎控制器136在从时刻t6到时刻t7的第五时间段T5向转印辊114加载负偏压电压Vn，以便清理转印辊114上的带负电荷的色粉。最好将延时段Tw1和Tw2设置得与延时段Tw3和Tw4分别相等。

如上所述，根据本发明的激光打印机，通过在纸张的前端和后端加载用于清理带反向电荷的色粉的第二正偏压电压Vp2，可以防止被带反向电荷的色粉弄脏了，其中第二正偏压电压Vp2的电位介于转印电压Vt和第一正偏压电压Vp1之间。

在这里，被作为本发明的最佳实施例而说明和描述的，本领域人员可以对一些部件做各种变化、改型或等价物而不超出本发明的实际范围。因此，本发明并不局限于作为实现本发明的最佳模型所公开的特定实施例，而是包括所附的权利要求范围内的所有选择，变型和变化。

Claims (2)

1.一种在采用电子照相成象法的成象设备中控制转印偏压的方法，所述电子照相成象法用于通过向转印辊加正偏压的转印电压将附着在光敏鼓上的带负电荷的色粉转印到纸上，这种方法包括以下步骤：

在带负电荷的色粉被转印到纸上的转印时刻之前和之后向转印辊加载低于转印电压的第一正偏压电压，以便将附着在转印辊上的带有反向电荷的色粉转印到光敏鼓上；

在纸张前端到达光敏鼓和转印辊之间的接触点的时刻附近的第一持续时间内和纸张后端从光敏鼓和转印辊之间的接触点移出的时刻附近的第二持续时间内，向上述转印辊加载介于上述转印电压和上述第一正偏压电压的第二正偏压电压。

2.一种在采用电子照相成象法的成象设备中控制转印偏压的方法，所述电子照相成象法用于通过向转印辊加正偏压的转印电压将附着在光敏鼓上的带负电荷的色粉转印到纸上，这种方法包括以下步骤：

从纸张进给开始，在纸张的前端到达所述光敏鼓和所述转印辊之间的接触点之前的第一时间段，向所述转印辊加载一个特定电位的负偏压电压；

在纸张前端到达所述接触点之前，从所述第一时间段结束持续到开始向纸张转印带负电荷的色粉时刻的第二时间段的预延时段中，向所述转印辊加载一个低于所述转印电压的第一正偏压电压；

在所述第二时间段的后延时段内向所述转印辊加载一个高于所述第一正偏压电压但低于所述转印电压的第二正偏压电压，所述后延时段从所述预延时段结束持续到纸张前段持续到达所述接触点后再过一段预定时间的时刻；

在从所述第二时间段结束到带负电荷的色粉完全转印到纸张上的时刻的第三时段中，向所述转印辊加载所述转印电压；

在第四时间段的预延时段内向所述转印辊加载所述第二正偏压电压，所述预延时段从所述第三时间段结束持续到所述纸张后端由所述接触点移出后再过一段预定时间的时刻；

在所述第四时间段的后延时段向所述转印辊加载所述第一正偏压电压；

在从所述第四时间段结束到纸张打印过程完成的第五时间段中，向所述转印辊加载所述负偏压电压。

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